枪弹弹头全弹道综合优化方法研究

为描述枪弹的射击过程与其侵彻能力,将基于热力学原理的经典内弹道模型、描述弹丸飞行斜距的质点弹道模型以及描述穿甲厚度的终点弹道模型相联系,建立了枪弹全弹道数学模型。以弹药装药量、弹头质量、弹头弧形部长度、圆柱部长度以及尾锥部长度作为优化设计变量,将提升枪弹弹头在射程距离处的侵彻能力作为优化目标,考虑枪弹结构设计尺寸约束和安全性约束条件,建立枪弹的全弹道优化设计模型,采用遗传算法对其求解,仿真结果表明,优化后的装药量、弹头质量、以及弹丸尺寸的设计参数组合能更有效地提升弹丸的穿甲能力。相比于初始设计,优化后方案在相同射程距离处击中硬度钢板时,飞行时间减少5.47%,着靶速度提升10.21%,穿甲厚度提升21.16%。